Molecular Basis for Bioactivity and Resistance Mechanisms of Momilactones

莫米内酯生物活性和耐药机制的分子基础

• 批准号: 19J14746
• 负责人: 富田 啓介
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J14746/
• 关键词: モミラクトン; 分裂酵母; ケミカルゲノミクス; ATP合成酵素; 活性酸素種; ROS; 結合タンパク質

今年度はモミラクトン (ML) の生物活性と耐性のメカニズム解明を目的に①化学遺伝学的手法による標的パスウェイの解明と②作用機序解明のツールとしてのMLプローブの作製を目指した。各項目の研究実績を概説する。①昨年度、分裂酵母遺伝子破壊株ライブラリーのMLB感受性プロファイリングを試験的に行った。今年度はサンプル数などを増やし、より確かなプロファイルを取得した。その結果、MLBの作用への微小管とセプタム形成の関与が疑われたため、これらの局在観察を行った結果、MLBによって細胞頂端での微小管の歪曲や、マルチセプタムの形成が誘導された。また、翻訳やその品質管理もMLの新たな標的候補である可能性が示唆されており、その実証は今後の課題である。また、昨年度発見した、ATP合成酵素サブユニットの破壊株がMLB耐性を示す現象を更に解析し、MLB感受性と呼吸活性に正の相関があることを明らかにした。そこで、MLBが細胞内のROSレベルに与える影響を調べたところ、驚くべきことに、MLBはROSレベルを大きく低下させた。近年、ROSは様々な生命現象に関与するシグナル分子として機能することが報告されていることから、適量のROSは生存に必須であることが予想される。MLはROSを至適レベル以下に低下させることで生育を阻害している可能性がある。ROSレベルを低下させることで生育を阻害する化合物の報告は殆どなく、MLは非常にユニークな作用を示す化合物であることが予想された。②MLの構造活性相関研究を行い、適切なプローブ化の方法を検討した。いくつかのML誘導体を合成し、誘導体の抗真菌活性とアレロパシー活性を評価したところ、いずれも抗真菌活性が大幅に低下していたものの、アレロパシー活性が維持された誘導体が存在しており、MLが持つ抗菌活性とアレロパシー活性では活性の発揮に重要な部位が異なっていることが示唆された。

This year, the biological activity and tolerance of the drug (ML) were studied. The aim of the study was to clarify the biological activity and tolerance of the drug (ML). The aim was to clarify the biological activity and tolerance of the drug (ML). The aim was to clarify the biological activity and tolerance of the drug (ML). The aim was to clarify the biological activity and tolerance of the drug (ML). The aim was to clarify the biological activity and tolerance of the drug (ML). Summarize the research achievements of each project. (1) In the past year, the MLB susceptibility test was carried out by splitting yeast strains. This year, the number of employees increased, and the number of employees increased. The results of MLB are related to the formation of micro-tubes and the formation of micro-tubes at the top of cells. The possibility of a new standard candidate for quality management is shown in the table below. In the past year, ATP synthase activity has been detected in MLB resistant plants, and the correlation between MLB susceptibility and respiratory activity has been analyzed. The effect of ROS on MLB cells is very low. In recent years, ROS have been reported to be related to life phenomena and molecular functions, and appropriate ROS are necessary for survival. ML ROS is the most likely cause of fertility problems. ROS is a low level compound that inhibits fertility. It is a compound that inhibits fertility. (2) The study of structural activity correlation of ML is carried out, and the method of appropriate optimization is discussed. When the ML inducer was synthesized and its antifungal activity and aromatase activity were evaluated, the antifungal activity of the inducer was significantly reduced, the aromatase activity was maintained, and the inducer still exists. This shows that the important parts of ML that maintain antibacterial activity and aromatase activity are different.

项目成果

モミラクトンBの環境細菌に対する影響の解明

阐明莫米内酯 B 对环境细菌的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 鳥邉 翔;富田 啓介;野尻 秀昭;岡田 憲典
• 通讯作者: 岡田 憲典

Chemical genomics approach to dissect the mode of action of momilactone B, a major contributor to chemical defense in rice

化学基因组学方法剖析莫米内酯 B 的作用模式，莫米内酯 B 是水稻化学防御的主要贡献者

• 发表时间: 2019
• 作者: Keisuke Tomita;Yasuhiro Matsuo;Makoto Kawamukai;Yoko Yashiroda;Minoru Yoshida;Hideaki Nojiri;Kazunori Okada
• 通讯作者: Kazunori Okada

イネの抗菌性二次代謝産物モミラクトンの作用機序に関する研究

水稻抗菌次级代谢产物莫米内酯作用机制研究

• 发表时间: 2019
• 作者: Kentaro Ono;En Tien Chang;Soichiro Nishiyama;Ana Wunsch;and Ryurato Tao;大野健太朗，田尾龍太郎;富田啓介
• 通讯作者: 富田啓介

モミラクトンはROSを減少させることで分裂酵母の生育を阻害する

莫米内酯通过减少 ROS 抑制裂殖酵母生长

• 发表时间: 2020
• 作者: Akinobu Nakamura;Choji Oki;Kenya Kato;Satoko Fujinuma;Gembu Maryu;Keiko Kuwata;Tatsuyuki Yoshii;Michiyuki Matsuda;Kazuhiro Aoki;Shinya Tsukiji;富田啓介
• 通讯作者: 富田啓介

Genomic evidence for convergent evolution of gene clusters for momilactone biosynthesis in land plants

• DOI: 10.1073/pnas.1914373117
• 发表时间: 2020-06-02
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Mao, Lingfeng;Kawaide, Hiroshi;Okada, Kazunori
• 通讯作者: Okada, Kazunori